Астероиды

 

 

АСТЕРОИДЫ, или малые планеты, сравнительно небольшие каменистые небесные тела с размерами от нескольких метров до тысячи километров. Множество астероидов обращается вокруг Солнца в основном между орбитами Марса и Юпитера, иногда они заходят и внутрь орбиты Земли. Астероиды и кометы – это остатки того вещества, из которого 4,5 млрд. лет назад сформировались большие планеты.

Вообще, между астероидами и метеорными телами нет четкого различия. Количество подобных тел в Солнечной системе тем больше, чем они сами меньше. Многие ученые полагают, что большинство метеорных тел являются осколками астероидов. Астероиды, как и метеориты, состоят из железа, никеля и различных каменистых пород. По составу они близки к планетам земной группы.

Свое название астероиды  получили за сходство со звездами при  наблюдении в телескоп. Будучи крохотными, астероиды кажутся, как и звезды, точками. Астероид означает «звездоподобный».

Большинство астероидов движутся в так называемом поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Юпитер возмущает их движения. В  результате этого, астероиды сталкиваются друг с другом, меняют свои орбиты. Некоторые из них могут подходить ближе к Солнцу или, наоборот, забираться дальше от него, нежели большая часть малых планет.

Возможно, на месте пояса  астероидов между Марсом и Юпитером  вращалась большая планета, которую  принято называть Фаэтон. Приливные  силы  Юпитера или катастрофическое столкновение с большим небесным телом разорвали ее  на отдельные  маленькие куски. Большинство же ученых думает, что никакой планеты  не было, что Юпитер своим воздействием просто не дал собраться  воедино множеству планетезималей - зародышам планет - в начале истории Солнечной системы. Как бы то ни было, а суммарная масса всех тел пояса астероидов не превышает массы Луны. Очень большой планеты из всех астероидов бы не вышло. Предполагается, что существует около ста тысяч  астероидов внутри орбиты Юпитера, доступных наблюдениям.

В 1801-м году, в первую же ночь очередного столетия, итальянец  Пиацци  открыл первый астероид - Цереру, самый большой из всех малых планет. За  последующие шесть с небольшим  лет были открыты Паллада, Юнона и Веста -  самый яркий астероид, который иногда даже можно наблюдать невооруженным  глазом, как, например, в июле 2000-го года. Орбиты всех эти малых планет пересекались  дважды в двух противоположных точках небесной сферы. Из этого и был сделан вывод, что астероиды - осколки Фаэтона (или планеты Ольберса, по имени ученого,  предложившего теорию погибшей планеты). В конце 20 в. число астероидов с известными орбитами приблизилось к 10 000.

Астероиды изредка сталкиваются с большими планетами. Многими учеными считается, что причиной резкого изменения климата, повлекшего вымирание динозавров миллионы лет назад, послужил астероид, врезавшийся в Землю. На Земле даже обнаружили кратер, который мог образоваться от такого удара. Надо сказать, что Земля пережила несколько подобных «странных» вымираний животных. К примеру, за долго до динозавров так же внезапно вымерли трилобиты.

За орбитой Нептуна обнаружено несколько небесных тел с размерами 100-200 км. Видимо, там тоже располагается пояс астероидов. Он назван поясом Койпера. Объекты пояса имеют состав, схожий с кометным. Орбита Плутона проходит уже внутри этого пояса. Более того, все больше ведется разговоров о том, что и сам Плутон лучше «уволить» из планет и причислить к объектам пояса Койпера. Больно уж Плутон маленький.

Поиски астероидов в наше время ведутся, в основном, астрономами-любителями с помощью фотопластин. Астрофотографии делают двумя способами. Либо направляют телескоп на участок неба и следуют за его суточным движением (осуществляют гидирование телескопа) столько времени, сколько требуется для получения снимка слабых объектов, какими и являются астероиды. Тогда звезды получаются точками, а успевший переместиться астероид - в виде черточки. Либо, наоборот, ведут телескоп во время экспозиции в направлении  предполагаемого движения астероида. В этом случае, звезды выходят как черточки, а астероид либо как точка, в  идеале, либо как черточка, отличающаяся от звезд размерами и ориентацией.

Астероидам сначала давали имена героев римской и греческой  мифологии,  а потом открыватель  получал право назвать его  как угодно, хоть своим  именем. Поначалу, имена давали только женские. Лишь астероиды, имеющие необычные орбиты, получали мужские (к примеру, Икар,  приближающийся к Солнцу ближе Меркурия). После, и это правило перестало соблюдаться.

Получить имена могут не все астероиды, а только те, для которых имеются более или менее надежно высчитанные орбиты. Бывали случаи, когда астероид получал имя спустя десятки лет после открытия. До тех пор, пока орбита не рассчитана, астероиду приписывается порядковый номер, отражающий дату его открытия, например, 1950 DA. Цифры означают год. Первая буква - номер полумесяца в году, в котором был открыт астероид, всего их, следовательно, 24. В приведенном примере, это вторая половина февраля. Вторая буква обозначает порядковый номер астероида в указанном полумесяце, в нашем примере, астероид был открыт первым. В обозначении не используются буквы I и Z, так как полумесяцев 24, а букв - 26. Буква I не используется из-за сходства с римской единицей. Если же количество астероидов, открытых в течение полумесяца, превысит 24, вновь возвращаются к началу алфавита, приписывая второй букве индекс  2, при следующем возвращении - 3, и т.д. Астероиды иногда открываются сотнями в год. Сведения о ярких астероидах и об условиях их наблюдения можно найти в астрономических календарях.

 

В феврале 1997-го года было высказано предположение, что за орбитой Плутона, на расстоянии в 50 а.е., существует еще один пояс астероидов. В нем, как и в поясе между орбитами Марса и Юпитера, как и в поясе Койпера, как и в Облаке Оорта, находится неизрасходованный при строительстве крупных тел Солнечной системы материал. Именно наличием этого пояса  предложено объяснить образование двойной планеты Плутон-Харон, которые, по-видимому, ранее являлись самостоятельными телами. Возможно, что в этом поясе есть тела крупнее Плутона. Внутренние области этого пояса расчистил своим тяготением Нептун. Вероятно даже, что этот пояс малых тел не стоит различать с поясом Койпера. К этому в последние годы склоняются.

 

 

Закон Тициуса-Боде

 

Странно, но, по ничем физически необоснованному  закону Тициуса-Боде, указывавшему на порядок расположения планет в Солнечной  системе, на месте пояса астероидов действительно должна была быть планета.

,

где n принимает значения:  минус бесконечность, 0, 1, 2  и  т.  д.,  а -  расстояние от Солнца в астрономических единицах

По  этому закону,  сформулированному  в середине 18-го века, большие полуоси  орбит всех планет должны составлять возрастающую геометрическую прогрессию. Все известные на тот момент планеты (до Сатурна) укладывались в придуманную  Тициусом прогрессию. Меркурий соответствовал значению минус бесконечность, Венера соответствовала нулю, Земля - единице, Марс - двойке, Юпитер - четверке, Сатурна - пятерке... И лишь в промежутке между  Марсом и Юпитером не хватало одной  планеты,  определяемой числом n, равным трем. Позднее, Нептун не вписался в  эту  закономерность. Но открытый до того Уран только укрепил "вес" закона в сознании  астрономов: под него подошло очередное число - шесть. Действительно, столько совпадений в расположении планет,  вообще говоря, маловероятно. Сегодня вновь ставится вопрос о законе Тициуса-Боде и его  правомерности. Тициус, формулируя его, искал гармонию в  расположении небесных тел и нашел ее. Современные  астрономы  пытаются  добраться  до знания о рождении всей Солнечной  системы. Существующие  модели этого  действа не удовлетворяют всем проблемам, возникающими  вокруг  такого непростого вопроса. Может, закон Тициуса-Боде получит в будущем  физическое и математическое обоснование?

Напомним, что это - не обоснованный научными методами закон, закон, который "просто подошел". Такие законы называют эмпирическими. Эмпирическими, к примеру, являются законы Кеплера, известные  всем из курса физики газовые законы: закон Шарля, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака. Отличие всех этих законов от закономерности Тициуса-Боде заключается в том, что через  какое-то время после их открытия они получили физическое обоснование. Законы Кеплера, к примеру, обосновал  Ньютон.

Открытие  астероидов

 

 

Увы, на деле, вблизи тех двух точек пересечения  орбит долгое время не  удавалось  открыть новых объектов. Возмущения больших планет сильно изменили орбиты астероидов, даже если они и являются осколками Фаэтона, что, как говорилось выше, все равно вряд ли. Сейчас уже  известно несколько тысяч астероидов, для многих из них рассчитаны точные орбиты.

 

Поиски  астероидов в наше время ведутся, в основном,  астрономами-любителями с помощью фотопластин. Астрофотографии  делают двумя способами.  Либо направляют телескоп на участок неба и следуют  за его суточным движением (осуществляют гидирование телескопа) столько  времени, сколько требуется для  получения снимка слабых объектов, какими и являются астероиды. Тогда  звезды  получаются точками, а успевший переместиться астероид - в виде черточки. Либо, наоборот, ведут телескоп во время экспозиции в направлении  предполагаемого движения астероида. В этом случае, звезды выходят как  черточки, а астероид либо как точка, в  идеале,  либо как черточка, отличающаяся от звезд размерами  и ориентацией.

 

Имена астероидов

 

Астероидам  сначала давали имена героев римской  и греческой  мифологии,  а потом  открыватель получал право назвать  его как угодно, хоть своим  именем. Поначалу, имена давали только женские. Лишь астероиды, имеющие  необычные  орбиты, получали мужские (к примеру, Икар,  приближающийся  к  Солнцу  ближе Меркурия). После, и это правило  перестало соблюдаться.

 

Получить  имена могут не все астероиды, а только те, для которых  имеются  более или менее надежно высчитанные  орбиты. Бывали  случаи,  когда  астероид получал имя спустя десятки  лет после открытия. До тех пор, пока  орбита не рассчитана, астероиду  приписывается порядковый номер, отражающий дату его открытия, например, 1950 DA. Цифры  означают год. Первая буква - номер  полумесяца в году, в котором был  открыт астероид, всего их, следовательно, 24. В приведенном примере, это  вторая половина февраля.  Вторая  буква  обозначает порядковый номер  астероида в указанном полумесяце, в  нашем  примере,  астероид был  открыт первым. В обозначении не используются буквы I и Z,  так  как  полумесяцев 24, а букв - 26. Буква I не используется из-за сходства с римской  единицей. Если же количество астероидов, открытых в течение полумесяца, превысит 24, вновь возвращаются к началу алфавита, приписывая второй букве индекс  2, при следующем возвращении - 3, и  т.д. Астероиды иногда открываются  сотнями в год. Сведения о ярких  астероидах и об условиях их наблюдения можно  найти  в астрономических  календарях.

 

 

 

 

 

 

АСТЕРОИД, или малая планета, сравнительно небольшое каменистое небесное тело, множество которых обращается вокруг Солнца в основном между орбитами Марса и Юпитера; иногда они заходят  и внутрь орбиты Земли. Астероиды и кометы – это остатки того вещества, из которого 4,5 млрд. лет назад сформировались большие планеты.

 

Первый  астероид, Церера, был обнаружен  в 1801; с тех пор их постоянно  ищут и регулярно открывают новые; в конце 20 в. число астероидов с  известными орбитами приблизилось к 10 000.

 

 

АСТЕРОИД

 

ОРБИТЫ

 

Подавляющая часть астероидов населяет пояс астероидов, лежащий за орбитой Марса и  образующий тор, плотность которого спадает за расстоянием от Солнца 3,2 астрономической единицы (а.е.), на котором орбитальный период вдвое  меньше периода Юпитера. На некоторых  расстояниях, где орбитальный период находится в простом отношении  с периодом Юпитера, астероидов тоже почти нет: их движение там неустойчиво  из-за регулярных возмущений, вызываемых Юпитером. Эти области называют окнами или люками Кирквуда. Обычно орбиты астероидов умеренно вытянуты и наклонены  к плоскости эклиптики. По схожести орбит большинство астероидов распадается  на две дюжины семейств, происхождение  которых, вероятно, связано с соударением  и дроблением крупных первобытных  астероидов.

 

 

ПОЯС АСТЕРОИДОВ

 

За пределом 3,2 а.е. астероиды также встречаются. Некоторые из них входят в группу Троянцев и движутся точно по орбите Юпитера двумя «стаями» – одна на 60° впереди по движению планеты, а другая на 60° позади. Точное количество этих астероидов неизвестно, поскольку  они очень темны и удалены  от Земли и Солнца; пока открыты  немногие из них.

 

Мелкие астероиды  удается заметить лишь вблизи Земли. Около 2000 из них размером более 1 км регулярно пересекают орбиту Земли. В прошлом им подобные наверняка  соударялись с Землей. Подозревают, например, что падение на Землю 10-километрового  астероида привело 65 млн. лет назад  к катастрофе, закончившейся исчезновением  более половины биологических видов, в том числе динозавров. Пролетающие  мимо Земли астероиды являются обломками  более крупных астероидов, населяющих основной пояс, либо ядрами комет после  полного испарения льдов с  их поверхности. Движение астероидов по траекториям, пересекающим орбиты планет, не может продолжаться долго: за время  порядка 10–100 млн. лет они испытают сближение с планетой, в результате которого упадут на ее поверхность  или на Солнце, либо будут выброшены  на периферию Солнечной системы.